摘要：在社会经济快速发展的背景下，人们对电能的依赖性越来越大，社会生活的方方面面都和电能有着或多或少的关系，人们的日常生活再也离不开电能。在这种情况下，如何确保供电的安全性和稳定性成为人们关注的重点问题。高压输电线路是供电系统的重要组成部分，确保高压输电线路运行的安全性和稳定性对于保证供电系统的正常运行来说具有重要的作用。在高压输电线路运行的过程中，雷电打击是影响其正常运行的主要因素之一，因此必须要采取合理的措施提高高压输电线路的防雷水平。本文对高压输电线路综合防雷措施的研究与应用进行分析。
关键词：高压输电线路；综合防雷措施；研究；应用
随着输电线路等级的不断提升，对杆塔的高度和线路尺寸要求也越高，在一定程度上增加了雷击现象的影响程度。在我国电力系统中，因为雷击造成线路跳闸现象的比例在36%以上，在有些国家中还达到了50%。因此，对高压输电线路综合防雷措施的研究显得至关重要。
1雷电防护概述
雷电防护有一套专门的理论。比如，雷电产生的机理，要研究大气物理学，用物理学的方法探讨雷电产生的原因。雷电对电子设备的雷害机理，需用大气电学的方法。研究雷电的防护方法，又涉及电工学，微电子学和材料学。雷电流的大小、雷电的波形研究，一般通过理论推导和现场实测，将现场实测的波形和理论推导拟合，这就需要用统计学的知识合概率论的知识。雷电科学还是一门试验科学，由于雷电机理的研究对雷电成因的解释许多出于假说，必须通过现场试验和模拟试验验证。同时，防护设备的好坏必须通过实验室模拟试验和现场对比试验两个环节，才可初步判断其好坏，最后，还要用统计学知识，对现场试验作出科学判断。
2高压输电线路雷击事故原因
雷击跳闸事故直接影响高压输电线路正常运行，导致雷击跳闸事故的原因较多，具体表现为如下方面：
2.1高压输电线路使用的杆塔没有做好接地工作
正如上文所述，导致雷击事故发生的原因是雷电击中了输电线或者是输电线周围的空地，导致过电压现象的发生。大量的研究显示，雷电过电压事故发生的概率和杆塔接地装置有一定的关系。如果杆塔接地电阻的阻值过高，则会影响到高压输电线路的防雷水平。
2.2绝缘配置欠缺
在高压输电线路运行过程中，绝缘配置主要起到避免发生电流回流问题的作用，若在具体运行中绝缘配置欠缺则极易导致跳闸事故。并且由于很多绝缘设备使用时间较长，出现了老化情况，增加了跳闸事故的发生几率。
2.3高压输电线路使用的避雷针存在问题
在高压输电线路设计的过程中就应考虑到防雷问题，但如果在设计时忽略了杆塔的保护角，同样会增大闪络出现的次数，因为设计的杆塔保护角无法满足防雷的需要，进而影响了防雷的效果。因此，在高压输电线路设计时必须要重视避雷针的设计。但避雷针自身存在一定的局限性，在发生雷电打击事故时，无法有效保护高压输电线路。
3高压输电线路综合防雷措施的具体应用
3.1要加强对输电线路路径选择的重视
根据相关的研究显示，高压输电线路发生雷击事故是有一定规律的，并不是所有的路段都会发生雷击事故，雷击事故大都集中发生在某些路段上。这些容易发生雷击事故的路段被我们称之为易击区。如果在高压输电线路路径选择的过程中能避开易击区，将会大大降低雷击事故发生的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果由于客观因素的影响无法避开易击区，在输电线路防雷设计时要对其进行重点保护，例如潮湿的盆地地区、雷暴走廊、土壤电阻率突变的地区等均属于易击区。
3.2杆塔防雷措施应用
在杆塔防雷过程中，最简单的措施就是降低接地电阻的阻值，随着接地电阻的阻值降低，能够确保电流顺利的流向大地，避免因为电流过高对杆塔造成影响。另外，将接地电阻进行降低，能减轻雷击对杆塔带来的损害。在杆塔设计过程中，会遇到很多山区环境，由于山区地势环境较高，必须对杆塔进行雷电防护。首先，对杆塔防护角进行合理设计，然后通过相关公式对保护角进行合理检验，避免保护角出现不科学设计，对电力企业造成严重危害。根据数据统计显示，我国南方地区全年的落雷次数大概在1000次左右，在这种环境下，杆塔保护角应设计为负保护角。我国中部地区全年落雷次数大概在800次左右，该地区的杆塔保护角应设置在5°～10°范围内。我国北方地区的全年落雷次数大概在500次以下，在这种情况下，杆塔保护角应设置在10°～15°之内。
3.3绝缘装置防雷措施的应用
在输电线路中，绝缘装置一旦出现破损，将会为电力系统造成严重影响。更为严重的是，如果绝缘装置出现破损，会提高输电线路遭受雷击的可能性，还会使输电线路的跳闸频率有所增加。在绝缘装置防雷过程中，首先要保证绝缘装置的质量，尤其是在材料购买和选用上要做出严格要求。另外，电力企业要定期对输电线路进行检查，保证绝缘装置不出现任何损坏，并适当增加绝缘强度，提高线路防雷水平。
3.4科学合理架设避雷线
在架空送电线路防雷过程中，避雷线起到了关键作用，其功能主要表现为：能够隔离闪电，避免雷电直击导线，当雷电击中杆塔时，其可对雷电进行分流，从而减少流入杆塔的电流，降低塔顶电位。因此在高压线路防雷工作开展中，工作人员应结合高压线路运行环境，科学合理的设置避雷线。例如在我国某地区229kV高压输电线路防雷工作开展中，工作人员采取如下措施架设避雷线：在全线范围内架设避雷线，缩减避雷线对边角线的保护角，具体设置为20～30°。在操作过程中充分考虑了耦合会随着保护角减少而增加的问题，在具体设计中应尽量权衡耦合损耗和绕击率，采取经济性较高的保护角。同时合理控制杆塔两根地线间的距离，必须小于导线与地线间垂直距离的5倍。此外，为了达到良好的保护效果，在每基铁塔处避雷线必须进行接地处理。
3.5科学布设电棒、可控避雷针以及负角保护针
借助电棒的科学布设，可以达到控制耦合系数、优化电压分布的目的，对于保证线路安全有着重要影响。在当前的高压线路工程中，可控避雷针属于常见装置，防雷效果得到了普遍认可，在运用实践中表现出了防雷作用显著、实用价值高等优势，同时，其之所以能够得到广泛应用也与其自身的优势有着不可分割的联系。实践表明，此种避雷针的科学布设，能够起到减轻杆塔雷击事故发生率的作用。负角保护针与可控避雷针一样，都属于避雷设施的一种。在现实中，此种避雷针通常被布设于线路边缘部位，能够起到控制临界间距的作用，不仅防雷效果较好，还表现出了一定的经济优势和简便性优势。除了以上几种设施之外，高压线路中也可以尝试借助耦合地线对接地电阻实时控制，通过架空地线强化耦合效果，进而达到避免直击雷的目的。
结束语：
综上所述，当前的高压线路防雷方面依旧还有不小的改善空间，其中表现出的杆塔风险高、绝缘配置隐患多等问题值得关注。出于优化防雷效果、提升线路安全性的考虑，建议在电力工程建设中，从优化杆塔设计、改善绝缘配置、合理利用避雷线、科学布设可控避雷针以及电棒等设施入手，来确定综合防雷方案，以充分发挥各种防雷措施的优势。
参考文献：
[1]刘昊.防雷防灾管理及综合防雷减灾技术的应用分析[J].时代报告：学术版，2016（01）
[2]林远兴.输电线路综合防雷措施技术经济性评估[J].科技与企业，2015，（24）
[3]赵世巍.架空电力线路综合防雷技术的探讨与应用[J].北方文学：中，2015，（10）
论文作者:郭鹏,张志峰,吴瑞林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/16
标签：杆塔论文; 防雷论文; 线路论文; 高压论文; 雷电论文; 避雷线论文; 避雷针论文; 《电力设备》2018年第13期论文;